動体追跡放射線治療のための生体吸収性合金を用いた肺内留置マーカーの開発

• Project/Area Number: 18K15639
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 田中 匡 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員講師 (60750544)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 肺内留置マーカー / 放射線治療 / 生体吸収性合金 / 動体追跡放射線治療

Outline of Annual Research Achievements

放射線治療における肺内留置マーカーに必要な要件として、動体追跡が可能な透視での視認性が重要であるが、前年度に様々な塞栓物質を用いて動体追跡可能なマーカーの形状について検討し、血管塞栓に用いられる金属コイルを密にコイルを巻いて、できるだけ球形にすることが重要であることがわかった。
本年度は、実際の臨床で用いられた金属コイルについて、どのような形状で留置されたものが動体追跡可能であるかを検証した。その結果、基礎実験で実証されたある程度の太さの素線のコイルは、追跡が良好であった。また、臨床上の理由により細い素線のコイルを使用した症例でも、動体追跡が可能であった。太い素線のコイルでは、まとまらずに伸長することがあったが、細い素線のコイルでは良好にまとまるため、密度が高くなり視認性が向上するためと考えられた。その結果から、血管内塞栓に用いられている通常の金属コイルの太さや形態であれば、ある程度まとまりさえすれば追跡は可能であることがわかった。
また、体内での安定性について実際の臨床で用いられているマーカーを検証した。球形の金マーカーは、実質臓器に経皮的に留置した場合、ある程度の確率で逸脱がみられた。そのため、安定性を高くするためには、金属コイルのような形状が望ましいと考えられた。
また、実際に肺内に留置して透視の視認性と肺内での安定性を検証する実験として、ex vivoモデルの作成について検討した。粒子線マーカー留置をおこなっている先進的な施設に見学にいき、最新の知見や実験計画などについて情報を収集した。それらをもとに、前年度におこなった予備実験をもとに、必要な実験計画について検証した。